信息技术在国家级实验教学示范中心管理中的应用

阐述信息化是高校实验室管理的发展趋势,通过国家级实验教学示范中心的信息化管理平台的架构、建设和实践,提升实验室资源利用率、学生实验效果,从而保障实验室的安全性。

基于无人机3D点云的高陡斜坡岩体结构特征

岩体结构控制着岩质斜坡的变形破坏模式,但传统的结构面信息调查方法存在危险性高、难度大的缺陷。为安全、高效地获取斜坡岩体结构信息,利用无人机摄影技术开展高陡岩质斜坡的测量,构建斜坡岩体的3D点云模型,识别结构面的产状、间距、迹长等岩体结构信息。对湖北秭归卡门子湾滑坡区调查验证,斜坡共发育6组优势结构面,平均间距为0.46~1.01 m,平均迹长为0.82~12.57 m;无人机3D点云获取的岩体结构信息精度满足要求,方法高效、可行;获得的岩体结构信息为斜坡岩体结构模型建立和稳定性评价等工作提供了可靠的数据基础。

湄公河三角洲洪水特性及其演变规律分析

湄公河三角洲洪涝问题一直是国际社会关注的热点,其洪水特性的不明晰成为制约该地区洪涝灾害治理的短板。基于湄公河三角洲代表站桔井站实测长系列水文资料,采用滑动t检验、Morlet小波变换分析及洪水丰平枯水年划分等方法研究其洪水特性及演变规律。研究结果表明:①湄公河三角洲主汛期平均起止时间为6月30日至11月2日,近年来主汛期历时易发生极端情况,尤以长汛期洪水更为显著;②湄公河三角洲峰现时间集中发生于8~9月,一场洪水历时平均约90 d;③湄公河三角洲桔井站峰高量大,最大90 d洪量与洪峰流量序列存在着35~37 a的周期变换规律;④桔井站洪峰-洪量组合变换多样,洪峰、洪量丰枯变化规律除少数年份外基本保持一致。研究成果可为认识湄公河三角洲复合水文规律提供重要科学依据。

高校实验室化学品管理风险评估体系研究

化学品管理是高校实验室安全工作的重点。以三峡大学水利与环境学院国家级实验教学示范中心的化学品管理为例,借鉴GSP管理体系理念,对其进行了部分修改,对管理流程进行细化,应用于实验室化学品管理。同时将每个实验室作为风险源,以化学品风险、存储风险和安全操作风险作为一级评估指标,在此基础上提出9个二级风险指标,建立实验室化学品安全风险评估体系。通过探索GSP管理体系在高校实验室化学品管理中的应用,并建立化学品安全风险评估体系,能够加强化学品监管力度和完善监管流程,从而降低高校实验室化学品管理安全风险。

基于CDIO理念的温控界面仪实践教学与课程思政

基于土工三轴仪设备,联合温控系统创新性地研发了温控界面仪,实现三轴应力状态下结构物与土体界面特性的测试,为揭示结构物-土体相互作用机理提供了技术支撑。基于CDIO工程教育理念,将温控界面仪科研成果转化为实践或实训教学项目。本科生参与温控界面仪的开发、测试与试验过程,学习优质科研成果的创新路径和创新方法,从而以该工程为示范掌握工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运行(Operate)全过程。学生们不仅学习科学知识,而且掌握科研思维方法,最终实现学生分析与解决问题能力、创新创业能力全面提升。

新工科背景下结构力学课程“线上+线下”教学模式的实践与探索

结构力学是传统工科专业的核心课程之一,而随着新工科建设的提出,传统结构力学的教学模式已难以满足专业发展的需求。本文根据结构力学课程内容的特点,对比结构力学线上教学和线下教学各自的优势。进一步通过结合学校特色与定位,对结构力学课程线上与线下结合的教学模式进行了实践与探索研究,以期在新工科建设的背景下为结构力学的教学改革提供参考。

给水排水管道工程课程思政教学实践探索

本文基于给水排水管道工程课程的学科特点和课程思政内涵,结合我校环境工程专业人才培养目标,以两个具体的课程思政教学实践案例为例,深入探讨给水排水管道工程课堂教学中专业知识与思政元素结合的路径与方法,将社会主义核心价值观贯穿于给排水工程显性和隐性课程中,积极践行立德树人的教育任务。本文的研究结果将为其他高校给水排水管道工程课程思政教学工作的开展提供参考。

小麦秸秆生物炭稳定土壤中金属镉及微生物群落响应

将小麦秸秆生物炭(WSB)投加至镉(Cd)污染土壤中,考察了WSB对土壤中Cd存在形态、土壤理化性质和土壤微生物群落及功能基因的影响。实验结果表明:WSB对土壤弱酸可提取态Cd的去除率为34.20%;添加WSB后,土壤pH由7.68上升至9.07,氨氮含量由70.12 mg/kg降低至40.76 mg/kg,硝态氮含量由107.21 mg/kg增加至143.85 mg/kg,土壤阳离子交换量(CEC)由14.59 cmol/kg增加至19.93 cmol/kg,土壤有机碳(SOC)含量由7.00%增加至12.23%。土壤微生物群落分析结果表明,添加WSB有利于提高土壤微生物群落的多样性,同时能够促进与土壤碳循环和重金属去除相关的微生物功能基因响应。

智能限高系统及限高架设计

为了降低传统刚性限高架造成的人员伤亡及经济损失,本文提出了一种基于树莓派的智能限高系统及智能安全限高架。由车辆高度监测系统、预警系统、车辆信息记录系统和闯岗处理系统组成,采用HC-SR04超声波测距模块,通过声音、文字、警示灯等途径,向超高车辆发出警示。采用树莓派Opencv进行图像处理采集,利用彩色处理技术截取车牌图块,并进行倾斜校正、字符分割及对比识别。闯岗处理系统由裹覆弹性材料的可开合横杆及信息收集系统组成,记录超高车辆信息以便事后处理。限高架采用裹覆弹性材料的软性阻拦可开合横杆,可有效避免车杆相撞造成的惨剧,同时在该限高架后方一定距离处设置超高车辆返回路线及传统刚性限高架,保证交通设施及驾乘人员的安全。该智能限高系统应用广泛,其设计及实施对有效降低车—限高杆相撞导致的经济损失及人员伤亡具有重要的社会价值及意义。

郑州大学校园积水原因和降水特征分析

大学校园作为城市中重要的大型开放场所,在发生强降水时,易出现积水和内涝状况,给师生正常出行造成一定影响。以郑州大学新校区柳园宿舍园区为研究区,基于数据收集和现场调查,分析了柳园生活区内涝和积水问题的成因,主要包括地面硬化程度高、排水系统老旧、植被规划不合理等,并开展了研究区降水年际和年内变化特征分析,最后提出了改善校园积水问题的措施建议。

考虑土石界面渗透性的土石混合体渗流有限元模拟

忽略岩块渗透性,将土石混合体(SRM)视为由土体和土石界面构成的复合介质。假定土体渗流为二维达西流,土石界面为一维渗流且流量是水力梯度的幂函数;为避免通过迭代确定土体和土石界面之间的流量交换,假定水头在土体与土石界面处连续,构建了土体和土石界面渗流场有限元同步求解模型,实现了考虑界面渗透性的SRM渗流数值模拟。验证算例表明,该模型可模拟不考虑或考虑土石界面渗透性的情形;考虑土石界面渗透性时,可以较好地再现SRM渗透性随含石率增大而先降后增以及渗流速度与水力梯度呈非线性关系的实验现象。数值实验表明,土石界面渗透特性对SRM的渗透特性有本质上的影响,且含石率越高,影响越显著。

大学生创新项目与大学生培养目标的关系分析

通过对大学生创新创业训练计划中的创新项目与郑州大学水利科学与工程学院水利水电工程专业的培养目标进行详细分析,找出两者的关联性,得出结论,并进行展望。大学生创新活动很好地推动了大学生培养目标的实现,而不断更新的大学生培养目标也促进了大学生创新活动的改进及发展。大学生创新项目锻炼了大学生创新的意识及能力,并且提高了大学生的团队协作能力与执行力。参加大学生创新项目,也有助于帮助大学生走近创新活动,了解科研过程,培养创新爱好。

基于混合格式Richards方程的非均质土体渗流模拟

基于混合格式Richards方程的数值模拟能保证质量守恒,可模拟饱和-非饱和渗流。采用有限元模拟时,需知节点处的体积含水率,但由于体积含水率在材料分界面不连续,模拟非均质土体渗流时存在一定困难。为实现基于混合格式Richards方程的非均质土体饱和-非饱和渗流有限元模拟,将材料分界面的节点赋予两个编号,从而分界面上节点的体积含水率分别根据不同材料参数按压力水头泰勒展开;同时应用拉格朗日乘子法保证总水头在材料分界面的连续性。根据所建模型的有限元格式,编制了Matlab数值模拟程序,并用于模拟一维层状土入渗和脱湿过程及二维层状土入渗过程。所得结果与一维解析解、二维其他学者研究结果吻合较好,同时所建模型满足质量守恒。

TRIZ在高校大型仪器设备共享管理上的实践

国家大力倡导大型仪器设备开放共享,多数高校积极响应并制定了仪器设备共享管理办法,但部分在执行上存在困难。基于对TRIZ相关工具方法在共享管理领域含义的阐述,在TRIZ的求解框架下运用进化原理、矛盾求解工具、物场分析、管理效应库四大工具对开放共享的执行策略进行分析,得出了一系列启发,制定了执行措施,破解了共享政策难以落地的困境。

洞里萨湖洪水调蓄能力特征研究

洞里萨湖是湄公河流域洪水的天然最大调蓄场所。提出了洞里萨湖洪水调蓄能力表征方法,并基于水文-地形耦合与数理统计相结合的方法定量研究了洪水调蓄能力特征。结果表明:受湖盆地形及湄公河向洞里萨湖长历时倒灌影响,洞里萨湖调洪能力强,在1999-2010年雨季平均可调蓄洪水总量579亿m^(3),在不考虑湄公河与洞里萨湖漫滩交互影响的情况下,洞里萨湖对本流域洪水多年平均调蓄量为227亿m^(3)、调蓄能力为95%,对湄公河干流洪水多年平均调蓄量为377亿m^(3)、占湄公河同期来水的14%,对湄公河15-120 d洪量的调蓄能力为16%-12%。以湄公河来水较大的2002年为例,洞里萨湖调蓄本流域洪水总量117.8亿m^(3)、调蓄能力达94%,调蓄湄公河干流洪水总量494亿m^(3)、调蓄能力达15.7%。因此,湄公河三角洲的洪涝灾害防御应充分考虑洞里萨湖的调蓄作用。

浅谈如何构建城市承灾风险评价体系

随着极端天气的频发,气候灾害日益严重。城市因人口密集、房屋密集,受灾的范围更广、程度更强、风险更大,城市应急管理风险评价体系建设亟待加强。针对当前城市极端气候风险评价中存在的研究不足、指标权重单一等问题,笔者结合熵权法、层次分析法和灰色关联分析,对城市进行承灾风险评价,为构建城市承灾风险评价体系、提升城市应急风险防控能力提供参考。

郑州市地下水资源动态分析及管理建议

水是生命之源,而地下水是水资源很重要的一部分,其密切关系到人类生活和经济建设。地下水是郑州市主要的供水来源,文章通过分析郑州市近些年来地下水的水位、水质等变化情况,对其造成的环境地质问题和污染问题给出相应的保护建议,以实现地下水资源可持续利用。

中水代替自来水除尘减霾的生态经济效应分析

合理利用中水资源是有效解决缺水问题的途径之一。从生态和经济两方面对郑州市中水代替自来水除尘减霾的可行性进行分析。生态效应方面,分析分别利用两种水除尘减霾对生态环境的影响以及对行人与车辆的影响;经济效应方面从费用角度分析中水和自来水除尘减霾的成本差异。结果表明:两者所带来生态效应差异很小,但相比自来水中水除尘减霾可以节约54%的成本。综合分析,在郑州市采用中水对城市街道进行除尘减霾的措施可行。

继承发扬:传统手工艺的现状与发展

传统手工艺作为中华优秀传统文化的重要组成部分,为中华民族的发展进步做出了重要贡献。然而,由于种种原因,传统手工艺逐渐走向消亡,甚至大部分已经变为了记忆。为了继承和发扬传统手工艺,文章首先对传统手工艺的现状进行分析,然后深入探究传统手工艺消亡的原因,并最终提出借力国家政策、发扬创新精神等建议。